DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
DIN EN 61378-1
; VDE 0532-41:2012-05
Stromrichtertransformatoren - Teil 1: Transformatoren für industrielle Anwendungen (IEC 61378-1:2011); Deutsche Fassung EN 61378-1:2011
Convertor transformers - Part 1: Transformers for industrial applications (IEC 61378-1:2011); German version EN 61378-1:2011
Einführungsbeitrag
Diese Norm behandelt die Festlegung, Auslegung und Prüfung von Leistungstransformatoren und Drosselspulen, die als Teil einer Halbleiterstromrichteranlage vorgesehen sind. Sie ist nicht anwendbar für Transformatoren, die für die industrielle oder öffentliche Wechselspannungsversorgung ausgelegt sind. Die Norm ist auf Leistungsstromrichter jeder Bemessungsleistung beschränkt. Typische Anwendungen sind beispielsweise: Thyristorgleichrichter und Diodengleichrichter für die Elektrolyse, Thyristorgleichrichter für große Antriebe, Thyristorgleichrichter für Altmetallschmelzöfen und Diodengleichrichter zur Einspeisung in Wechselrichter für Antriebe mit variabler Geschwindigkeit. Die Norm behandelt auch die Regelreinrichtung, die in einer solchen Anwendung als Abwärtssteuertransformator oder Spartransformator verwendet wird. Die höchste Spannung für Betriebsmittel der Ventilwicklung ist auf 36 kV begrenzt. Diese Norm gilt nicht für Transformatoren für Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ). Diese sind Hochspannungstransformatoren und werden Gleichspannungsprüfungen unterzogen. Normen für die gesamte Stromrichteranlage (wie die Reihe IEC 60146 oder andere, die für besondere Anwendungsgebiete gelten) dürfen Anforderungen an Garantiewerte und Prüfungen (zum Beispiel Isolation und Leistungsverluste) für die gesamte Anlage, einschließlich Stromrichtertransformator und eventuell vorhandene Zusatztransformatoren und Drosselspulen, enthalten. Das befreit nicht von der Einhaltung der Anforderungen dieser Norm bezüglich der Garantiewerte und Prüfungen die auf den Stromrichtertransformator selbst, als Einzelkomponente vor dem Einbau in die restliche Stromrichteranlage, anzuwenden sind. Die Garantiewerte, Betriebs- und Typprüfungen, die in dieser Norm festgelegt sind, gelten in gleichem Maße für Transformatoren, die als Teil einer gesamten Stromrichteranlage geliefert werden, oder für solche Transformatoren, die getrennt, aber für die Verwendung in einer Stromrichteranlage bestellt werden. Jeder zusätzliche Garantiewert oder besondere Nachweis ist gesondert im Transformatorvertrag zu vereinbaren. Stromrichtertransformatoren nach dieser Norm können Öltransformatoren oder Trockentransformatoren sein. Wenn nicht besondere Ausnahmen in dieser Norm angegeben werden, entsprechen die Transformatoren den Anforderungen nach IEC 60076 für Öltransformatoren und nach IEC 60076-11 für Trockentransformatoren. In einigen Stromrichteranwendungen ist es möglich, Verteiltransformatoren in Standardausführung zu verwenden. Die Verwendung solcher Standardtransformatoren für besondere Stromrichteranwendungen kann eine Reduzierung der Bemessungswerte erforderlich machen. Dieser Zusammenhang wird in dieser Norm, die Anforderungen für besonders ausgelegte Baueinheiten enthält, nicht gesondert behandelt. Es ist jedoch möglich, diese Reduzierung mithilfe der Gleichungen in 5.1 und in IEC 60076-8:1997, Abschnitt 9, abzuschätzen. Die Norm behandelt Transformatoren mit einem oder mehreren Aktivteilen, die in denselben Kessel eingebaut sind, wie zum Beispiel Steuer-(Spar-)Transformatoren und ein oder zwei Gleichrichtertransformatoren. Sie behandelt auch Transformatoren mit Transduktoren und/oder einer oder mehreren Saugdrosseln. Für jede Kombination, die vorstehend nicht genannt wird, ist bezüglich der Ermittlung und Messung der Gesamtverluste eine Vereinbarung zwischen Käufer und Hersteller erforderlich. Diese Norm behandelt Transformatoren in Stern- (Y), Dreieck- (D) und jeder anderen Schaltung der Phasenverschiebung (wie Zickzack, erweitertes Dreieck, Polygon, et cetera). Phasenverschiebungswicklungen können sowohl auf dem Steuer- als auch auf dem Gleichrichtertransformator platziert werden. Gegenüber DIN EN 61378-1 (VDE 0532-41):1999-09 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) die Norm wurde vollständig redaktionell überarbeitet; b) die wichtigsten Schaltungen der Stromrichteranwendungen werden erläutert; c) es werden Beispielrechnungen für verschiedene Anwendungsfälle ergänzt; d) neue Abschnitte wurden eingefügt zu den Themen Zickzackschaltung, Phasenverschiebung, Transduktoren, Stromaufteilung, Verluste und Heißpunkte in Hochstromwicklungen, Streufelder; e) sieben informative Anhänge wurden ergänzt zu den Themen Stromaufteilungsmessung, Betriebsarten, Auslegungsüberprüfung, Ermittlung von Feldverlusten, Kurzschlussmessungen, Phasenverschiebung; f) ein normativer Anhang zur Beziehung zwischen den Bemessungsdaten nach IEC 60146-1-1 und IEC 61378-1 wurde ergänzt; g) zur Verdeutlichung der technischen Zusammenhänge wurden zahlreiche Bilder ergänzt. Zuständig ist das K 321 "Transformatoren" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.
Änderungsvermerk
Gegenüber DIN EN 61378-1 (VDE 0532-41):1999-09 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) vollständige redaktionelle Überarbeitung der Norm; b) Erläuterungen für die wichtigsten Schaltungen der Stromrichteranwendungen eingefügt; c) Ergänzung von Transformatoren mit mehr als einem Aktivteil im gleichen Transformatorkessel; d) Ergänzung von Transduktoren zum Einsatz in der Gleichspannungsregelung zusammen mit Diodengleichrichtern; e) Ergänzung von Abwärtssteuertransformatoren zur Speisung von Stromrichtertransformatoren; f) Ergänzung von Wicklungsverbindungen (z. B. Zickzackschaltung, erweiterte Dreieckschaltung, usw.) mit Phasenverschiebung (< 30°); g) Ergänzung der Betrachtungen zur Stromaufteilung und Heißpunkttemperatur in Hochstromwicklungen für verschiedene Wicklungsanordnungen; h) Änderung des Begriffs der Bezugsleistung (die jetzt auf der grundlegenden Komponente des Stroms basiert); i) Ergänzung der Betrachtungen zum Leitfaden für die Auswahl von OLTC; j) neue informative Anhänge aufgenommen zu Stromaufteilungsmessung, Betriebsarten, Auslegungsüberprüfung, Ermittlung von Feldverlusten, Kurzschlussmessungen, Phasenverschiebung; k) die alten Anhänge durch Berechnungsbeispiele für verschiedene Anwendungsfälle verbessert und ergänzt; l) normativer Anhang zur Beziehung zwischen den Bemessungsdaten nach IEC 60146-1-1 und IEC 61378-1 ergänzt; m) zahlreiche Ergänzungen in den Bildern vorgenommen, um die Zusammenhänge besser zu verdeutlichen.
